6.5 Peralatan Optik Pelajar

6.5 Optical Instrument
Alatan Optik

Penggunaan Kanta
dalam Peralatan Optik

Penggunaan kanta dalam
peralatan optik banyak

memberi manfaat kepada
kehidupan harian manusia.

• Saya seorang ahli gemologi.

• Saya menggunakan kanta
pembesar untuk mengenal pasti
dan menilai batu permata.

• Saya seorang ahli oftalmologi. • Saya seorang ahli mikrobiologi.

• Saya menggunakan kanta • Saya menggunakan mikroskop
pembesar untuk memeriksa untuk melihat pelbagai
mata. mikroorganisma.

• Saya seorang ahli geologi. • Saya seorang ahli astronomi.

• Saya menggunakan mikroskop • Saya menggunakan teleskop
untuk melihat dan mengenal pasti untuk mengkaji gerakan jasad-
spesimen batuan dan mineral. jasad samawi.

Antonie van Leeuwenhoek

Galileo Galileo • Pada pertengahan abad ke-17,

• Pada tahun 1609, Galileo Galilei (1564 – Antonie van Leeuwenhoek (1632 –
1723) telah berjaya mencipta
1642) telah mencipta teleskop untuk
melihat empat Bulan yang mengelilingi sebuah mikroskop kanta yang dapat
menghasilkan pembesaran linear
Musytari.
• Kejayaan ini telah mencetuskan revolusi 300 kali
• Beliau berjaya melihat dan melukis
dalam kajian astronomi.
mikroorganisma

STANDARD

PEMBELAJARAN 2

• 6.5.2 Mereka bentuk dan
membina mikroskop majmuk
dan teleskop.

Kegunaan Kanta dalam Alat-alat Optik
Kanta Pembesar

Kegunaan Membesarkan imej
Ia mempunyai 1 kanta cembung

Kedudukan objek u<f
Ciri-ciri imej Maya, tegak, besar

Kanta Pembesar

Imej

fo Objek fo

Mikroskop Majmuk Kanta mata

KKeegguunnaaaann MMeelliihhaattoobbjjeekksseennii

IIaammeemmppuunnyyaaii 22kkaannttaacceemmbbuunngg Kanta
objek
BBaannddiiggffooddaannffee ffoo<< ffee
ffOO << uu << 22ffOO
KKeedduudduukkaannoobbjjeekk
NNyyaattaa,,ssoonnggssaanngg,,bbeessaarr
CCiirriiiimmeejjmmeellaalluuii
kkaannttaaoobbjjeekkttiiff uu << ffee
KKeedduudduukkaannkkaannttaa
mmaattaa MMaayyaa,,ssoonnggssaanngg,,bbeessaarr
CCiirriiiimmeejjaakkhhiirr

Mikroskop / Microscope

Kanta mata
eyepiece lens
Kanta objektif
Objective lens

fo < fe

fo fe

Kedudukan objek : fo < u1 < 2fo

Kanta objektif

objek

2fo fo fo

Imej 1
objek 2

Imej pertama: nyata,
songsang, besar

Kanta pembesar

Objek di u < f

Imej objek

fo fo

Imej: maya, tegak, besar

objek: fo < u1 < 2fo Imej 1: nyata, Imej 1 = objek 2
songsang, besar

Kanta objektif Kanta mata

Objek Tanda fe Fe
(u2 < fe)
2Fo Fo
Fo Fe

objek 2
Imej akhir
IkmeOaeMKKdjbIamTaijKtekaarnaneItkaihmnnettjtkanaKidra1rpeilttpoianmeajeplaekbendtanadkakmatmmjtakgadaetiaknbkaahselnknbaiaoptoeifhlkttberaeumjnbiasnaafneIk2adjdgsnt2refmetrmiaforauuiassfna2oklpknuakapaekdjftrtaajtnoarniniayu2iaafn.tdagnggyaikjg5l(dkaskaisbfnihaidrokhoiucimhdegkaluiaaes<dbmrreesdme2annpetbijikduatej<nnlbadaasdk1ubknagalyanuftid<kaerbnkgardpnm.augeie2agua,iaankiinmJapssfnimkyjraomgtakaodeatiaan)epuarrnlediontaak,ijakpnagkamb.skuaIrdteas1mopjaakn1edaeitmaysmean.eajkaponakfmnetane.pebegaon.rtkutjeamapghaodhenItr.a1rmbbkianhjdrautd.e,njyaiaek.fcIastto2kiartatdaiprs.i.nfa,ua.nip.aya

Imej 1: nyata, Kanta objektif Kanta mata
songsang, besar

Objek Tanda fe fe
(u2 < fe)
2fo fo
fo fe
objek: fo < u1 < 2fo
Imej 1 = objek 2

objek 2

Imej akhir

Teleskop Astronomi Kedudukan kanta u = fe
mata
Kegunaan Melihat objek jauh

Ia mempunyai 2 kanta cembung Ciri imej akhir Maya, songsang,
besar, imej di infiniti

Banding fo dan fe fo > fe Pelarasan normal: fO + fe
Kedudukan objek jarak antara fo & fe fO
Infiniti / jauh fe
Formula
pembesaran

Bagaimana sinar Sinar selari Kanta
cahaya melalui Focal point fO objektif
kanta objek? Nyata, songsang,
Kanta mata
Kedudukan imej
melalui kanta
objek

Ciri imej melalui

Teleskop Astronomi

Kanta mata

Kanta objektif

fo > fe

fo fe

Objek: infinity Kanta objektif
Sinar selari Imej 1 di fO
Nyata, songsang, kecil
fo
fo

Imej 1 jadi objek kepada kanta mata.

Kanta objektif Kanta mata

fe fe
fo fo

Kanta mata dilaraskan supaya imej 1
terletak di titik fokus kanta mata, Fe.

Pelarasan normal fO + fe

Objek: infiniti Kanta objek Kanta mata
Sinar selari
fo fe

Fe
Fo Fo Fe

u2 = fe

Imej akhir di infiniti
KfdSmoKeTIeiPkmKbnaaintueMatedniesgCakslrrtnaoajKa-aaikyfpatrrnsnpeodaaaimniedgedknmaisnkmrmismupauaitgtideatastadanerneabailnbtmlfuasjfoeiangloednpekrubnkaroardfmailedikaajtlaairsbeienunriasmntedrs.ktetakianiotamtaaararSannidubmkadntlnubddianimjnkniuneanjiprtikdaaoandmuaFkitnheaindsirrrutoaatekpturamaneueas.ikucldkbbeI2kmadjtkiklka1ansFejaperos=hiea.ahtkeerleasnsieelmeklminefnambaardnbeFldtchdyy.eaahruegaabeaiatisgnjbnklmlgrjtean.tijakauaahteuaanF.bouikkmndarig,ktopfkohabuottsaaaopbaalniakbomlaen+rueadnantnjtohtikIreheeifamnady2gtlketankleuai.asiyeasokennnuhnebnaansbbjdgnpdlgankndpejaiijeahogmgguiterrplakdbpaiakidrsamed.ka.dtjkkdouieljaaaiaukbpetanknmniynkanjaktg.etaainagyhkak,na,ai.rnn

Untuk pelarasan normal, jarak antara kanta

objektif dan kanta mata:fo + fe.

Pembesaran teleskop: m = f o

Kanta objektif : fe Kanta objek

- Diameter besar supaya lebih cahaya masuk

dan imej lebih cerah

- Pembesaran besar supaya imej besar

Kegunaan Teleskop Mikroskop
Ia mempunyai
Melihat objek Melihat objek seni
jauh
2 kanta cembung
2 kanta cembung

Banding fo dan fe fo > fe fo < fe

Kedudukan objek Objek jauh / fO < u < 2fO
infiniiti
Ciri imej melalui Nyata, songsang, Nyata, songsang,
kanta objektif dikecilkan besar
Kedudukan kanta
mata u = fe u < fe
Ciri imej akhir
Maya, songsang, Maya, songsang,
dibesarkan, di besar
infiniti

STANDARD

PEMBELAJARAN 3

• 6.5.3 Berkomunikasi untuk
menerangkan aplikasi kanta
bersaiz kecil dalam teknologi
peralatan optik.

Aplikasi Kanta Bersaiz Kecil
dalam Teknologi Peralatan Optik

• Kemajuan teknologi
peralatan optik telah
berjaya menghasilkan
kanta bersaiz kecil.

• Kanta ini banyak
digunakan dalam
kamera telefon pintar
dan televisyen litar
tertutup (CCTV).

Aplikasi Kanta Bersaiz Kecil
dalam Teknologi Peralatan Optik

• Lazimnya, telefon pintar dan
CCTV mempunyai kamera
resolusi tinggi untuk
menangkap gambar dan
merakam video yang jelas. Oleh
itu, kanta merupakan komponen
paling utama dalam kamera
telefon pintar dan CCTV.

• Telefon pintar yang nipis dan
CCTV yang bersaiz kecil
mempunyai kanta cembung
yang bersaiz kecil.

Aplikasi Kanta Bersaiz Kecil dalam Teknologi Peralatan Optik

• Kanta itu boleh membentuk suatu imej yang nyata, songsang dan
diperkecil pada sensor.

• Jarak minimum di antara sensor dengan pusat kanta haruslah sama
dengan panjang fokus kanta kamera

• Oleh kerana panjang fokus kanta kamera tidak boleh bernilai sifar, maka
ketebalan keseluruhan suatu telefon pintar dan CCTV terhad kepada
panjang fokus kanta kamera tersebut.

Small size CCTV camera

TUTORIAL 6.5









2. Satu kanta mata dengan panjang fokus, fe = 5 cm dan satu kanta objektif
digunakan untuk membina satu teleskop astronomi ringkas. Kanta objektif
itu dipilih daripada Jadual 8.1

(i) Lengkapkan Jadual 8.1 dengan menulis nilai-nilai untuk m bagi setiap kanta.

Kanta Panjang Pembesaran Diameter kanta
P objektif (cm)
fokus, fo m = fo
fe 2.5

10 2

Q 10 2 5.0

R 40 8 2.5
S 40 8 5.0

(ii) Pilih dua kanta yang menghasilkan imej terbesar.

(iii) Beri satu sebab untuk jawapan di (ii).

(iv) Pilih dua kanta yang menghasilkan imej yang
paling cerah.

(v) Beri satu sebab untuk jawapan di (iv).

(vi) Berdasarkan jawapan-jawapan di (ii)
dan (iv), pilih kanta yang paling sesuai
sebagai kanta objektif.

3. Kanta dalam Rajah di bawah digunakan sebagai kanta pembesar.
(a) Namakan jenis kanta.
(b) (i) Lukis satu rajah sinar untuk
menunjukkan bagaimana imej bagi
objek itu terbentuk.

(b) (ii) Nyatakan dua ciri imej
yang terbentuk.

(c) Sebuah mikroskop majmuk mengandungi satu kanta objektif dan satu
kanta mata. Jarak fokkus kanta objektif itu adalah fo dan jarak fokus
kanta mata adalah fe. Jadual 8 menunjukkan tiga jarak objek dan jarak
antara dua kanta yang berbeza.

susunan Jarak Jarak antara Jarak antara
J objek, kanta objek imej yang
uo dari
kanta dengan terbentuk oleh
objek kanta mata, kanta objek
dengan kanta
uo < fo d mata, ui

d < (fo + fe) ui > fe

K uo = fo d = (fo + fe) ui = fe

L Fo < uo < 2fo d > (fo + fe) ui < fe

Nyatakan susunan yang sesuai untuk
membina sebuah mikroskop majmuk
ringkas. Beri satu sebab untuk
kesesuaian susunan itu.

(i) Jarak objek

Sebab Berdasarkan jawapan anda, pilih
susunan yang paling sesuai sebagai
(ii) Jarak, d mikroskop majmuk ringkas.
Sebab

(iii) Jarak, ui
Sebab

13

• Ofr1on3mDipaogrinatmO8..81(,ac)o(imi) plete the light ray path
[2 marks]

I = 45

Based on the answer in 8(a)(ii), name the light

phenomenon involved. [1 mark]

•

13

13

13